一种生物质高温熔融气化的方法及其装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102311810A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102311810A(43)申请公布日2012.01.11(21)申请号201110240647.8(22)申请日2011.08.22(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人彭好义蒋绍坚魏烈旭彭福来蒋勇(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人邓建辉(51)Int.Cl.C10J3/46(2006.01)C10J3/48(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种生物质高温熔融气化的方法及其装置(57)摘要本发明公开了一种生物质高温熔融气化的方法及其装置。采用气体燃料燃烧产生的1000～1300℃高温烟气并补充适量的氧气体积浓度达到7～10％作气化剂，沿圆形截面的气化炉的切线方向送入气化炉内，与从顶部加入的生物质粉料混合后，边旋转边向气化室下部空间扩散。由于气化剂温度很高，生物质与气化剂一接触即发生复杂的干燥热解、氧化还原和气体重整反应，且各反应之间没有明显的时间和空间界限，反应十分迅速且弥散在整个反应空间内，反应后的灰渣呈熔融状态。气化燃气和液态熔渣从气化炉底部出口排出。该气化方法产生的燃气热值高，焦油含量很低，生物质的碳转化率和气化效率高。CN10238ACCNN110231181002311812A权利要求书1/1页1.一种生物质高温熔融气化的方法，其特征是：气体燃料在燃烧器燃烧后产生高温烟气，高温烟气含有CO2、H2O、O2和N2气体，CO2的体积百分数为8～12％，H2O为15～18％，高温烟气喷入气化室，气化室内的温度逐渐上升，当气化室内的温度上升到1000～1300℃后，开始往高温烟气中补充氧气使氧气的体积浓度达到7～10％，随后，粒度在100目以下的生物质粉料由加料口送入气化室，与高温烟气混合，在气化室内发生气化反应，产生合成气，合成气由气化炉的合成气出口排出。2.根据权利要求1所述的生物质高温熔融气化的方法，其特征是：所述的气体燃料在燃烧器燃烧时过剩空气系数控制在1.05～1.2。3.根据权利要求1或2所述的生物质高温熔融气化的方法，其特征是：所述的高温烟气通过喷入口切向喷入气化室，喷入速度为15～20m/s。4.根据权利要求1或2所述的生物质高温熔融气化的方法，其特征是：所述的气化室呈上窄下宽式圆锥形结构，所述的高温烟气从所述的气化室上部通过喷入口切向喷入气化室，补充有氧气的高温烟气与生物质粉料卷吸、混合，并边旋转边向气化室下部空间扩散，弥散到整个气化室空间内发生气化反应，产生合成气，合成气由气化炉底部的合成气出口排出。5.实现权利要求1所述的生物质高温熔融气化的方法的装置，其特征是：由高温气化剂发生器和气化炉组成，所述的高温气化剂发生器包括燃烧器(7)、与所述的燃烧器(7)对接的排烟管道(8)和与所述的排烟管道(8)连接的补氧管(9)，所述的气化炉包括气化室(3)、位于所述的气化室(3)上的加料口(1)、布置在所述的气化室(3)的顶部和四周的耐火层(4)、在所述的气化室(3)的横截面上的设有多个气化剂喷入口(10)、包围在所述的耐火层(4)的外面的保温层(5)和位于所述的气化室(3)的下部的燃气出口(6)，所述的排烟管道(8)与所述的气化剂喷入口(10)对接。6.根据权利要求5所述的实现生物质高温熔融气化的方法的装置，其特征是：所述的气化室(3)呈上窄下宽式圆锥形结构。7.根据权利要求5或6所述的实现生物质高温熔融气化的方法的装置，其特征是：环绕所述的气化炉(3)一周设有环形管(2)，所述的环形管(2)分别与所述的排烟管道(8)和所述的气化剂喷入口(10)连通。8.根据权利要求7所述的实现生物质高温熔融气化的方法的装置，其特征是：所述的环形管(2)的截面呈半圆环形。9.根据权利要求5或6所述的实现生物质高温熔融气化的方法的装置，其特征是：所述的加料口(1)位于所述的气化室(3)上的炉顶中心。10.根据权利要求5或6所述的实现生物质高温熔融气化的方法的装置，其特征是：所述的气化剂喷入口(10)沿所述的气化室(3)的横截面的切线方向设置进入所述的气化室(3)内。2CCNN110231181002311812A说明书1/4页一种生物质高温熔融气化的方法及其装置技术领域[0001]本发明涉及一种生物质气化方法，特别是涉及一种生物质高温熔融气化的方法，本发明还涉及实现该生物质高温熔融气化的方法的装置。背景技术[0002]生物质气化是以生物质为原料，在一定条件下与气化剂发生热化学反应，将生物质转化为可燃气体的过程。气化的目标是使原料中的能量尽可能地转移到可燃气体中，同时最大化地降低燃气中的焦油含